王素琴
數(shù)學(xué)思想,是指現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人的意識(shí)之中,經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的一種結(jié)果,它是數(shù)學(xué)中處理問(wèn)題的基本觀點(diǎn),是對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法本質(zhì)的概括,是創(chuàng)造性地發(fā)展數(shù)學(xué)的指導(dǎo)方針。
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)解題的靈魂,總結(jié)概括數(shù)學(xué)思想,有利于透徹地理解所學(xué)知識(shí),提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。現(xiàn)在把冀教版第十六章《勾股定理》一章中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想總結(jié)如下:
一、整體思想
所謂整體思想是從全題照眼,將數(shù)學(xué)問(wèn)題看成一個(gè)完整的單位,把數(shù)、式、圖等各部分綜合起來(lái)考察,在頭腦中構(gòu)建一個(gè)完整的形象,從而抓住問(wèn)題之間的本質(zhì)聯(lián)系,以達(dá)到迅捷解題的目的。
例1. 如圖(1)在直線L上擺放著3個(gè)正方形,斜放置正方形ABCD的面積為1,正放置的兩個(gè)正方形面積為S1 ,S2 ,則S1 + S2 =_______。
分析:本題不可能分別求出S1 ,S2的值,但可以把S1+S2看作整體:AE2+CF2,而通過(guò)△AEB≌△BFC可以得到CF=BE,因此S1+S2= AE2+BE2,又利用勾股定理知AE2+BE2= AB2=S正方形ABCD =1
二、分類(lèi)討論思想
分類(lèi)討論是指在解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),將問(wèn)題所涉及的所有對(duì)象進(jìn)行分類(lèi),然后逐項(xiàng)進(jìn)行討論,從而得出正確的解題過(guò)程。
例2. 在△ABC中,AB=15,AC=20,AD是BC邊上的高,AD=12,求BC的長(zhǎng)。
分析:此題沒(méi)有給出圖形,三角形的高可能在三角形的內(nèi)部,也可能在三角形的外部,因此應(yīng)分兩種情況來(lái)求。
解:(1)如圖(2)當(dāng)BC邊上的高AD在 △ABC的內(nèi)部時(shí),在Rt△ACD中,根據(jù)勾股定理得:
CD2=AC2-AD2=202-122=256∴ CD=16
在Rt△ABD中,根據(jù)勾股定理得:
BD2=AB2-AD2=152-122=81 ∴BD=9 ∴BC=CD+BD=16+9=25
(2)如圖(3)當(dāng)BC邊上的高AD在△ABC外部時(shí),BC=CD-BD=16-9=7,所以BC的長(zhǎng)為25或7。
三、轉(zhuǎn)化思想
轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學(xué)思想方法的核心,其它數(shù)學(xué)思想方法都是轉(zhuǎn)化的手段或策略。如把新問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究過(guò)的問(wèn)題;把復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單問(wèn)題;把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,最終達(dá)到解決問(wèn)題的目的。
例3.如圖(4)在公路l旁有一塊山地正在開(kāi)發(fā),現(xiàn)有C處需要爆破,C與公路??空続的距離為300m,與公路上的另一??奎c(diǎn)B的距離為400m,且CA⊥CB,爆破點(diǎn)C周?chē)?50m范圍內(nèi)不得進(jìn)入,問(wèn)在進(jìn)行爆破時(shí),公路AB段是否有危險(xiǎn),需要暫時(shí)封鎖嗎?
分析:要判斷公路AB段是否需要封鎖,只需轉(zhuǎn)化成為C到公路l的距離,若這個(gè)距離大于250m,則不需封鎖,若小于250m,則需封鎖。
解:作CD⊥AB于D
在Rt△ABC中,根據(jù)勾股定理得:AB2=BC2+AC2=4002+3002=5002
∴AB=500
根據(jù)三角形的面積相等,得:12 AB?CD = 12 BC?AC
即 12 ×500?CD=12 ×400×300
∴CD=240(m)
∵ 240<250∴公路AB段有危險(xiǎn),需要暫時(shí)封鎖。
四、數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合是指抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與形象直觀的圖形結(jié)合起來(lái),從而實(shí)現(xiàn)由抽象向具體轉(zhuǎn)化的一種思維方式。數(shù)學(xué)家華羅庚說(shuō)得好:“數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休,幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系莫分離。”
例4.在一棵樹(shù)的10m高處有兩只猴子,一只猴子爬下樹(shù),走到離樹(shù)20m處的池塘處,另一只猴子爬到樹(shù)頂后直接躍到池塘處,距離以直線計(jì)算,如果兩只猴子所經(jīng)過(guò)的距離相等,求這棵樹(shù)高。
分析:結(jié)合題意畫(huà)出圖(5)可直觀看出兩只猴子所走路徑分別為AB+BC和AD+DC,然后根據(jù)勾股定理,構(gòu)造方程即可解決問(wèn)題。
解:如圖(5)由題意知AB=10m,樹(shù)BD到池塘C的距離為20m。
設(shè)AD=xm,∴DC=(30-x)m
在Rt△BDC中,根據(jù)勾股定理得:
BD2+BC2=DC2
即(10+x)2+202=(30-x)2
解得x=5
∴BD=AB+AD=10+5=15(m)
因此這棵樹(shù)高15m 。